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横向受力桩与弱化饱和细砂相互作用的试验研究

李元科  
【摘要】: 在地震荷载作用下,土层中累积孔隙水压力会不断增加,导致土层处于弱化状态,尽管此时土层没有达到液化标准,但会对桩基平台产生危害,甚至影响它的正常使用,在工程的设计中,必须考虑土层弱化对基础稳定性产生的影响。合理的评价可液化土层中桩基的水平承载力,具有较大的工程应用价值。因此,对上述问题进行研究是十分有意义和必要的。 首先,按照文献[2]中所述的采用在饱和土层中施加反压的方法使饱和砂土层中维持一特定的孔压比,以此来模拟震动作用下饱和砂土中由于残余孔压的产生而导致的弱化状态的模型试验方法,采用文献[2]中的试验装置,利用细砂做不同弱化状态的桩土相互作用模型试验。通过模型试验得出弱化状态下饱和砂土中桩土相互作用的p-y曲线,研究土层水平极限抗力以及桩侧水平极限位移、土模量系数等特征参数随饱和砂土中残余孔压变化时的规律,并和文献[2]中采用粉砂质细砂所做模型试验的结果进行对比分析,探讨了砂土性质对这些特性参数的影响。 其次,采用本模型试验所用的细砂,制作与模型试验具有相同密度的重塑土样,通过三轴压缩试验测定了不同弱化状态砂土的强度参数。文献[2]中曾参照Resse建议的破坏模式,研究了在考虑土层表面作用有上覆压力时情况下,依据土强度参数确定砂土水平极限抗力的方法。按照此方法以及实测的砂土强度参数确定了不同弱化状态饱和砂土水平极限抗力的理论值,并与模型试验实测值进行比较,研究理论水平极限抗力和实测水平极限抗力之间的关系。 最后通过小振动台设备,采用细砂分别做特定孔压比的振动和静力试验,通过两种试验结果的对比分析,来确定前面模型试验中采用在饱和土层中施加反压的方法使饱和砂土层中维持一特定的孔压比来模拟震动作用下饱和砂土中由于残余孔压的产生而导致的弱化状态这种方法的可行性。


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